Экстремальное изменение напряжений — нелинейное вязкоупру-гое явление, поэтому оно не предсказывается в рамках теорий линейной вязкоупругости. Заметим, что в процессах переработки полимеров напряжения экстремально возрастают в периоды, соответствующие заполнению формы при литье под давлением и при получении заготовки в периодических процессах формования с раздувом. Полагают поэтому, что эта особенность реологического поведения оказывает влияние на ход этих процессов. Более того, особенности вязкоупругого поведения полимеров, в частности их способность к релаксации напряжений и упругому восстановлению, играют важную роль в процессах переработки полимеров (особенно сильно они влияют на структурообразование и формуемость). Как было показано в гл. 3, остаточные напряжения и деформации, существующие в изделии после формования, в значительной степени определяют его конечные морфологию и свойства.[2, С.139]
На изменение напряжений тело мгновенно отзывается деформацией, равной /Ост, которая происходит в фазе с a (t). Кроме того, развивается вязкое, течение по закону:[8, С.74]
Это соотношение имеет качественный характер. Но уже из этого приближенного уравнения видно, что изменение напряжений приводит к изменению всего набора времен релаксации (рис. 2.2) и, следовательно, к соответствующему смещению кривых ползучести вдоль временной шкалы. Если при этом все времена изменяются на одну и ту же величину с ростом напряжения, то все кривые податливости будут «жестко» смещаться вдоль логарифмической шкалы времени без нарушения параллельности их смещения. При этом характеристики длительной упругости остаются постоянными; они инвариантны относительно изменений напряжений. Значит, в полулогарифмических координатах кривые зависимости 3 (т) от In т будут подобны (см.[1, С.61]
Пусть реологические свойства среды описываются соотношениями линейной теории вязкоупругости и характеризуются функцией ползучести i|) (t) или функцией релаксации ср (t). Тогда при деформировании в режиме е = 80 = const изменение напряжений во времени описывается формулой:[8, С.406]
В простейшем случае описанные выше колебания можно рассматривать как строго периодические с одинаковой амплитудой и длительностью периодов колебаний и одинаковой формой временной зависимости напряжений. Но по мере увеличения податливости * образца изменение напряжений приобретает несколько более сложный характер и появляется «двойная периодичность», заключающаяся в том, что равные значения напряжения воспроизводятся через один период, а пики напряжений чередуются так, что за очень резким максимумом следует несколько меньший. Такой случай представлен, например, на рис. 6. На рис. 1 был показан пример осциллограммы со строго периодическими колебаниями напряжения. Но эти эффекты, по всей вероятности, относятся скорее к деталям явления и обусловлены второстепенными причинами; центральной же проблемой является собственно автоколебательный характер процесса деформирования, представляющий основной интерес для настоящей работы.[9, С.357]
К первой группе испытаний относится метод крутильных колебаний и модернизация метода распространения ультразвуковых колебаний [11]. Второй тип испытаний связан с использованием двух регистрирующих методов. Оба они — варианты динамических испытаний, в которых задается циклическое изменение напряжений и регистрируется действительная (G') и мнимая (G") компоненты комплексного модуля упругости G*. Эти компоненты связаны соответственно с запасаемой и рассеиваемой энергией в том же смысле, в каком при статических измерениях эти эффекты отражают величины G и т).[7, С.19]
Экспериментальные результаты можно сформулировать следующим образом. Если течение останавливалось до того, как достигался максимум напряжений тт, то при повторном деформировании вид деформационной характеристики не изменялся. Если течение останавливалось после прохождения максимума кривой т (у), то при повторном деформировании наблюдалось снижение величины тт, тем большее, чем при больших деформациях останавливалось течение. При этом, если деформирование прекращалось после выхода на стационарный режим течения, то при повторном деформировании максимум на кривой вообще не наблюдался. Во всех исследованных случаях напряжения в режиме установившегося течения (определяющие величину эффективной вязкости) оставались неизменными и не снижались как бы долго (до нескольких часов) ни продолжалось деформирование. Если принять величину прочности структуры «свежего» образца за 100%, то изменение этой величины при повторном деформировании после прекращения течения при различной относительной деформации характеризует степень относительного разрушения структуры. Показательной в этом отношении является зависимость (т™ — т8)/(тт — TS) от у, представленная на рис. 3. Здесь %т и т™ — напряжения, соответствующие максимуму кривой для «свежего» и предварительно деформированного до величины у полимера. На том же рисунке нанесена зависимость (т — т5)/(тт — TS) от у, полученная в опытах со «свежим» образцом и показывающая относительное изменение напряжений после прохождения через предел сдвиговой прочности. Как видно из данных рис. 3, наблюдается близкое соответствие между двумя построенными графиками. Разрушение вторичной структуры полимера при его деформировании начинается и протекает наиболее интенсивно в области максимума зависимости т (у).[9, С.325]
Рис. 4. Изменение напряжений во времени (а) и сопровождающее его изменение истинной скорости деформации в области полимера в «шейку» (б)[9, С.356]
В третьем образце в течение почти всего опыта (Р<1) воздух не только не поступал, а даже выжимался капиллярным давлением (кривая 3', рис. 3). К тому же, этот образец имел большую конечную плотность. Это подтверждает описанный выше механизм передачи периферийного капиллярного давления навнеш- g \ 2 ний прочный каркас образца. Необходи- Рис_ 5. Изменение напряжений[6, С.445]
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА СТУДЕНТАМ!!! Задачи по теоретической механике из сборника курсовых работ под редакцией А.А. Яблонского, Кепе, Диевского. Быстро, качественно, все виды оплат, СМС-оплата.
А также: Готовые решения задач по теормеху из методичек Тарга С.М. 1988 и 1989 г. и задачника Мещерского. Решение любых задач по термеху на заказ.
Если Вам нужны решения задач по Физике из методички Чертова А.Г. для заочников, а также решебнки: Прокофьева, Чертова, Воробьёва и Волькинштейна. Решение любых задач по физике и гидравлике на сайте fiziks.ru
Что самое приятное на любом из этих сайтов Вы можете заказать решение задач по другим предметам: химия, высшая математика, строймех, сопромат, электротехника, материаловедение, ТКМ и другие.